(57)【要約】【課題】  ホエイから脂肪球皮膜物質中の脂質を分離回収し、なおかつ、分離後のホエイを制限なく利用可能とする方法を提供する。【解決手段】  ホエイから脂肪球皮膜物質中の脂質を分離回収する方法であって、脂肪球皮膜物質を含むホエイを、精密ろ過膜を用いてろ過し、非透過部を得るろ過工程と、該非透過部を乾燥して粉体を得る乾燥工程と、該粉体を、超臨界二酸化炭素で抽出処理する抽出工程とを有することを特徴とする脂肪球皮膜物質中の脂質の分離回収方法。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホエイから脂肪球皮膜物質中の脂質を分離回収する方法であって、
脂肪球皮膜物質を含むホエイを、精密ろ過膜を用いてろ過し、非透過部を得るろ過工程と、該非透過部を乾燥して粉体を得る乾燥工程と、該粉体を、超臨界二酸化炭素で抽出処理する抽出工程とを有することを特徴とする脂肪球皮膜物質中の脂質の分離回収方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脂肪球皮膜物質中の脂質を、ホエイから分離回収する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
牛乳中に存在する脂肪球は、簡単な水中油滴（Ｗ／Ｏ）型エマルジョンではなく、脂肪球を保護する物質があることによって、脂肪球が安定な状態で牛乳中に存在すると考えられている（非特許文献１参照。）。この物質が脂肪球皮膜物質であり、チーズを製造する際のホエイ中に大量に含まれている。
この脂肪球皮膜物質はタンパク質−脂質複合物であり、脂質はリン脂質、コレステロール、トリグリセリド等からなる特異な構造と組成からなることが知られている。この脂肪球皮膜物質は、多くの種類の脂質、タンパク質からなっており、各種成分の有効利用が期待されている。
【０００３】
ホエイ中より脂肪球皮膜物質を工業的に分離する方法としては、ホエイのｐＨを６．９〜７．２に調整し、少なくとも５０℃に加温し、塩化カルシウムを添加してこれを沈殿として脂肪球皮膜物質を得ることが知られていた（特許文献１参照）。しかし、この方法で得た脂肪球皮膜物質は、リン酸カルシウム等の不溶性塩類を含むため、そのまま脂肪球皮膜物質として利用することができなかった。
【０００４】
そこで、脂肪球皮膜物質を、これに含まれる各種成分が利用可能な状態で分離回収する方法として、ホエイ中の脂肪球皮膜物質から塩類を除去する方法が提案されており、さらに、各種成分の分離方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
特許文献２では、脂肪球皮膜物質を含むホエイに２価の陽イオンの塩を添加し、陽イオンの塩及び脂肪球皮膜物質を含む凝集物を得、この凝集物のｐＨを酸性に調整し、次いで遠心分離又は限外ろ過処理を行うことにより、凝集物から陽イオンの塩を分離する、ホエイ中の脂肪球皮膜物質からの陽イオンの塩類除去方法が提案されている。
また、特許文献２では、ホエイ中の脂肪球皮膜物質を各構成成分に分画できる方法として、上記の凝集物から陽イオンの塩を分離して得られる陽イオンの塩類除去物のｐＨを中性に調整し、殺菌し、粉体化し、得られた粉体を有機溶媒及び／又は超臨界ガスで抽出処理して脂肪成分を分離するホエイ中の脂肪球皮膜物質からの脂肪成分分離方法が提案されている。また、上記塩類除去物をタンパク質分解酵素で処理した後に限外ろ過処理を行い、脂肪及びタンパク質を分離する、ホエイ中の脂肪球皮膜物質からの脂肪及びタンパク質の分離方法が提案されている。
【特許文献１】米国特許第４８９７２７９号明細書
【特許文献２】特開平７−８７８８６号公報
【非特許文献１】林  弘通編監修、「乳業技術綜典（上巻）」、酪農技術普及学会、１９７７年、ｐ．４３４−４３７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の方法では、ホエイに２価の陽イオンを添加するので、脂肪球皮膜物質が分離された後のホエイの利用範囲が制限されるとともに、分離後のホエイあるいはこれを利用した製品において、２価の陽イオンを添加した旨を表示することが必要であった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、ホエイから脂肪球皮膜物質中の脂質を分離回収し、なおかつ、分離後のホエイを制限なく利用可能とする方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の脂肪球皮膜物質中の脂質の分離回収方法は、ホエイから脂肪球皮膜物質中の脂質を分離回収する方法であって、脂肪球皮膜物質を含むホエイを、精密ろ過膜を用いてろ過し、非透過部を得るろ過工程と、該非透過部を乾燥して粉体を得る乾燥工程と、該粉体を、超臨界二酸化炭素で抽出処理する抽出工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法によれば、ホエイから脂肪球皮膜物質中の脂質を分離回収し、なおかつ、分離後のホエイを制限なく利用可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の脂肪球皮膜物質中の脂質の分離回収方法（以下、「分離回収方法」という）は、脂肪球皮膜物質を含むホエイを、精密ろ過膜を用いてろ過し、非透過部を得るろ過工程と、該非透過部を乾燥して粉体を得る乾燥工程と、該粉体を、超臨界二酸化炭素で抽出処理する抽出工程とを有する。
（ろ過工程）
本発明においては、まず、脂肪球皮膜物質を含むホエイを、精密ろ過膜を用いてろ過し、非透過部を得るろ過工程を行う。
・ホエイ
本発明の方法において用いられる「脂肪球皮膜物質を含むホエイ」として、チーズホエイ（甘性ホエイ）及びカゼインホエイ（酸性ホエイ）が例示され、当該ホエイは常法に従って調製することができる。即ち、チーズホエイは、牛乳にレンネットを作用させ凝固物（チーズ）を分離することによって得られ、エメンタール、チェダー、ゴーダチーズホエイ等が知られている。カゼインホエイは、脱脂乳への酸の添加若しくは乳酸菌培養によりカゼインを等電点沈殿させ分離することによって得られ、乳酸、塩酸カゼインホエイ等が知られている。
また、上記ホエイに加えて、本発明においてはホエイの加工品も使用することが可能である。例えば、濃縮ホエイ、脱塩ホエイ、ホエイを乾燥したホエイ粉、ホエイを脱塩して乾燥した脱塩ホエイ粉、ホエイタンパク濃縮物（ＷＰＣ）等を使用することができる。固体状のホエイ加工品を使用する場合には、当該加工品を水等に溶解させて溶液を調製し、この溶液をろ過工程に供すればよい。
なお、ホエイをろ過工程に供する前に、遠心分離等によってホエイから沈殿物や脂肪球を除去しておくことが好ましい。
【００１０】
・精密ろ過膜
ホエイの精密ろ過は、例えば、米国特許５６７９７８０号明細書にホエイ中の脂肪などの懸濁物質分離法として記載されているろ過方法に従って実施することができる。
精密ろ過膜の好ましい孔径は０．０５〜０．７μｍである。
精密ろ過膜の膜材質は、セラミックス、高分子、金属等が挙げられる。膜モジュールの構造としては、スパイラルワウンド型、チューブラー型、中空糸型等が挙げられる。セラミックスタイプの膜モジュールを用いる場合は、ＵＴＰ（均一膜間差圧）技術を用いることもできる。
【００１１】
ろ過工程によって、ホエイは、非透過部と透過液とに分離される。ここで、非透過部は、脂肪球皮膜物質が濃縮された濃縮液となっている。この非透過部を、後述の乾燥工程に供する。
透過液を回収し、ホエイとして、各種用途に制限なく用いることができる。また、精密ろ過の透過液を、限外ろ過および乾燥することによって、タンパク質純度の高い粉末を得ることができる。
【００１２】
前記ろ過工程の後、乾燥工程の前に、非透過部を殺菌してもよい。殺菌には、公知の加熱殺菌を用いることができ、高温短時間殺菌（ＨＴＳＴ）、超高温短時間殺菌などを用いることが好ましい。
また、ろ過工程の後、乾燥工程の前に、非透過部に濃縮処理を施してもよい。濃縮処理としては、限外ろ過、逆浸透、蒸発器を用いることができる。
【００１３】
（乾燥工程）
ろ過工程の後、非透過部を乾燥して粉体を得る乾燥工程を行う。
非透過部の乾燥には、噴霧乾燥、凍結乾燥、ドラム乾燥などの方法を用いることができる。
【００１４】
（抽出工程）
乾燥工程の後、粉体を、超臨界二酸化炭素で抽出処理する抽出工程を行う。
抽出処理の好ましい条件は、３００〜５００ｋｇ／ｃｍ２、４５〜５５℃、抽出時間５０〜６００分である。超臨界二酸化炭素とは、超臨界状態の二酸化炭素ガスを示す。
超臨界抽出において二酸化炭素のみを用いると、コレステロール及びトリグリセリドのみが抽出され、二酸化炭素にエントレーナーとしてエタノールを添加して抽出すると、リン脂質が抽出される。
このように、抽出工程を行うことで、脂肪球皮膜物質に由来する脂質を、コレステロール及びトリグリセリドを主として含む抽出物や、主としてリン脂質からなる抽出物に分離して回収することができる。
前記粉体から得られた抽出物は、脂質の総体に対するリン脂質及びコレステロールの含有率が通常の乳脂肪と比較して高く、脂肪球皮膜物質の脂肪の組成に類似したものとなる。
得られた抽出物を用いて、リン脂質含量あるいはコレステロール含量の高い脂肪を生産することができる。リン脂質は乳化作用や生理作用があるので、乳化剤や医薬品、健康食品の原料として展開することも可能である。また、コレステロールも医薬用として利用することが可能である。
【００１５】
二酸化炭素は無毒で不活性であるうえに、食品添加物として使用できる点、また、高純度品を入手することが容易である点、熱に不安定な物質の抽出にも適用可能である点、抽出後の除去が容易である点で、食品の分離に好適である。
したがって、超臨界二酸化炭素抽出を用いることで、本発明の方法で分離回収された成分は、制限なく食品に利用可能となる。
【００１６】
従来、脂肪球皮膜物質から脂質を得るためにはホエイにカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の２価の陽イオンを添加して、脂肪球皮膜物質を高純度な凝集物として沈殿させる必要があった。
これに対し、本発明では精密ろ過膜を用いることにより、ホエイに含まれる脂肪球皮膜物質を沈殿させることなく、脂肪球皮膜物質中の脂質成分を液中に分散した状態のまま濃縮する。そして、この液体を粉体化し、そこからホエイ中の脂肪球皮膜物質を構成する脂質であるコレステロール、トリグリセリド、およびリン脂質を直接抽出することが可能となった。
したがって、脂肪球皮膜物質を得るために２価の陽イオンを添加する必要がなくなり、ホエイ等に、２価の陽イオンを添加した旨を表示する必要がなくなり、ホエイの利用も制限されることがなくなる。しかも、２価の陽イオンを除去するための前処理工程が不要となり、脂肪球皮膜物質から脂質を得るための工程を大幅に簡略化することができる。
【実施例】
【００１７】
（実施例１）
セパレーターで沈殿物と脂肪球を取り除いたチェダーチーズホエイ３０ｋｇを、精密ろ過膜（「マイクローザＰＳＰ−１０３」、膜孔径０．１μｍ、旭化成工業社製）で分離し、非透過部（以下、「濃縮液」という）６ｋｇを得た。
得られた濃縮液のうち２ｋｇを凍結乾燥機（日本真空技術社製「ＤＦ−３」）で乾燥し、１４４ｇの粉末を得た。
得られた粉末のうち５ｇを超臨界クロマトグラフ（日本分光社製「スーパー‐２００」）で超臨界二酸化炭素抽出を行った。抽出条件は、圧力３０ＭＰａ、温度４５℃、液体二酸化炭素流量５ｍｌ／分、抽出時間４８０分とした。
得られた抽出物は０．２２ｇであった。得られた抽出物について、コレステロール、リン脂質、及びトリグリセリドの含有量の成分分析を行った。その結果、抽出物のコレステロール含有量は８ｍｇ、トリグリセリド含有量は２１０ｍｇであり、リン脂質は検出されなかった。
また、得られた粉末のうち５ｇを上記と同様の条件で超臨界二酸化炭素抽出した後、引き続きエントレーナーとしてエタノールを用いて。超臨界二酸化炭素抽出を行った。エントレーナーと二酸化炭素の流量の比を１：１として、他の条件は先と同じとして抽出を４８０分間おこなった。
その結果、抽出物が０．００８ｇ得られた。各成分の含有量を分析したところ、リン脂質が３７ｍｇ、トリグリセリドが４１ｍｇであった。
【００１８】
（実施例２）
ホエイタンパク濃縮物（「ＷＰＣ８０」、タンパク質含有率８０質量％、ドイツミライ社製）５ｋｇを、４５ｋｇの水に溶解し、ホエイタンパク濃縮物の１０質量％溶液を得た。
この１０質量％溶液を、セラミックス製精密ろ過膜（「Ｍｅｍｂｒａｌｏｘ」、膜孔径０．２μｍ、東芝セラミクス社製）で分離し、濃縮液１０ｋｇを得た。
得られた濃縮液のうち２ｋｇを、実施例１と同様に凍結乾燥し、１７３ｇの粉末を得た。
得られた粉末のうち５ｇを、実施例１と同じ条件で、超臨界二酸化炭素抽出に供した。
その結果、抽出物の合計として０．２８ｇ得られた。各成分の含有率を分析したところ、コレステロールが４質量％、リン脂質が２２質量％、トリグリセリドが７４質量％であった。
【００１９】
以上に示したように、実施例１、２において、利用範囲を制限するような成分をホエイまたは脂質に残留させる可能性なく、脂質としてコレステロール、リン脂質、トリグリセリドを分離回収することができた。また、得られたコレステロール、リン脂質、トリグリセリドの比率は、脂肪球皮膜物質を構成する脂質の組成に対応していた。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の分離回収方法によって得られた脂質から所望の組成を有する脂肪を生産し、また各種脂質を乳化剤、医薬品、健康食品等の原料として展開することが可能である。また、分離後のホエイは、食品の生産等に展開することが可能である。